INTRANET BASED OPTIMAL SCHEDULING
MANAGEMENT SYSTEM OF POWER SYSTEM
He Guangyu Deng Kun Li Zuyi Zhao Jijiang Chen Xueqing
Dept. of Electrical Engineering, Tsinghua University
Beijing, 100084 China
ABSTRACT Intranet based optimal scheduling system of power system (WEBLMS) is presented in this paper. WEBLMS is more open, easier to use, maintain and can cooperate with other applications easily. Functions in traditional optimal scheduling management system are reserved. New functions are included in WEBLMS, such as remote data collection, auto-checking, auto-running, auto-sending, etc.
KEY WORDS optimal scheduling of power system; operation plan; electricity market; internet/Intranet
由于电力系统运行涉及大量的能源消耗，电力系统的安全、经济运行一直是非常受到重视的问题。电力系统调度计划管理系统［1，2］就是研究如何保证电力系统安全、经济运行的大型软件包，它一般包括负荷预测、水情预测、长期、中期、短期经济调度等几个部分。
随着Internet/Intranet技术的发展，越来越多的企业考虑将其应用构筑在Internet/Intranet平台上。文[3][4]分别介绍了建立在Intranet环境下的需求侧管理信息服务系统和SCADA系统。将电力系统调度计划管理系统建立在Intranet环境下，也很有必要。建立基于Intranet环境的电力系统调度计划管理系统（简称WEBLMS，其中“LMS”含义为Long-term, media-term and short-term economic dispatch即长期、中期和短期经济调度），可以带来以下好处：
(1)适应电力市场的发展。电力市场的出现，使电力系统的运行方式由集中调控的方式转变为松散调控（deregulated）方式。在非集中调控方式下，信息交换越来越频繁，各电力企业对信息传播的及时性、准确性、安全性和可靠性的要求越来越高。可以说，能否及时、可靠地交换信息，是电力市场能否实现的关键之一。将应用移植到Intranet环境下，可以满足这一要求。
(2)有利于与EMS、DMS等应用软件共享SCADA所得的实时数据及历史信息。在调度计划管理系统中，要用到很多由SCADA所得的数据，如在负荷预测时，需要用到历史负荷数据；在安排中长期计划时，需要用到各厂累计完成电量情况。在Intranet环境下，数据由数据服务器统一进行管理，便于各应用程序共享数据，也容易保证数据库的整体性、安全性和一致性。
(3) 更易使用。在Intranet环境下，前端使用统一的浏览器程序，用户无须学习特定的应用程序使用方法，使用起来更加方便。
1 WEBLMS的体系结构
WEBLMS的体系结构为由浏览器/WEB服务器+优化调度服务器/数据库服务器组成的三层结构，如图1所示。
图1 WEBLMS体系结构
Fig.1 Systemical architecture of WEBLMS
浏览器程序位于客户机上，负责根据用户要求向WEB服务器发出请求，并将WEB服务器发回的信息用适当的形式在客户机上表现出来。
WEB服务器主要负责对浏览器发出的请求作出响应，如果客户请求的是静态页面，WEB服务器可以直接响应。如果请求的是动态页面，WEB服务器则要进一步向优化调度服务器与数据库服务器发出请求，得到响应后再将页面发回给浏览器。
优化调度服务器主要用来完成特定的应用，如负荷预测、水情预测、长期经济调度、中期经济调度、短期经济调度等。
数据库服务器主要负责管理WEBLMS用到的数据，并负责对WEB服务器发出的请求作出响应。
与传统的客户/服务器的两层结构（C/S结构）相比，浏览器/WEB服务器+应用服务器/数据库服务器的三层结构（B/S结构）更具有开放性，主要体现在以下几个方面：
(1)客户端可位于任意硬件平台与软件平台上，比如既可在SUN工作站的UNIX平台上，也可在VAX机的VMS平台上，当然更可在PC机上的WINOOWs操作系统下运行。原有的跨平台的难题已完全解决。
(2)前端使用统一的浏览器程序。这意味着不论后台应用如何，前端界面程序始终有统一的接口。
(3)服务器端应用程序的变动不影响客户使用。有了WEB服务器这一中间件，用户请求及对用户请求所作响应都通过WEB服务器进行。因此后台应用程序的更改对用户没有影响。
2 WEBLMS的结构形式
当前，Intranet应用成为一个热潮，有很多电力公司正在建立公司内部的Intranet网，有的甚至在全省或全地区的范围内建立Intranet网。WEBLMS应建立在现有的Intranet环境下，随Intranet环境不同，WEBLMS的结构形式也有所不同，概括起来有三种形式：科室形式、公司形式和地区形式。
(1)科室形式 主要适合于还未建有Intranet环境的用户。为使用WEBLMS，用户可以简单地建立起一个科室内部的Intranet环境。此时，用户需要有一台服务器来充当数据库服务器、应用服务器和WEB服务器，其他机器都可作为浏览器使用。使用这种方式时，WEBLMS带来的好处主要有两点：一是便于扩充，当将来公司构造更大范围的Intranet网时，利用这种方式可以很方便地进行扩展；二是使用和维护比较方便。由于前端采用的是标准浏览器程序，用户对应用程序无须有太多的了解，使用起来比较方便。
(2)公司形式 适合于已建立或打算建立电力局（公司）级Intranet网的用户。在这种形式下使用WEBLMS时，还可带来如下好处：
1)WEBLMS的计算结果可以直接送交调度员、领导。
2)可以与EMS、DMS等应用程序共享SCADA系统得到的实时数据与历史信息。
(3)地区形式 当已建立省级或地区级电网内电力企业间的Intranet网时，可以采用此种形式的WEBLMS。这也是WEBLMS的最理想的工作方式。采用此种方式，除具备前两种方式的优点外，还有下列好处：
1)WEBLMS中所需的与各用户相关的数据可以由各用户通过网络自行输入，既保证了数据的保密性、正确性，又大大地减轻了运行人员的工作量。这一点在电力市场进一步发展后，显得尤为必要。
2)WEBLMS可将计算结果直接送交各用户，既提高了工作效率，也使信息的传送更及时。
3 WEBLMS的数据库
为保证WEBLMS的效率，需要很好地对WEBLMS用到的数据进行组织。WEBLMS中用到的数据较多，如火电厂、水电厂和联络线的基本信息，历史负荷、历史来水和历史检修计划等。经过分析，WEBLMS将用到的数据可划分为五类：
1）系统结构信息 如系统中现有火电厂、水电厂和联络线的基本信息。
2） 实际运行数据（历史信息与实时信息） 如历史负荷、历史来水、各厂电量累计完成计划和历史检修计划等。
3） 预测信息 如预测的次日负荷、各厂的天然来水等。
4） 控制信息 如在特殊情况下人为指定的检修计划、电量计划等。
5） 优化结果 如WEBLMS所生成的机组检修计划、机组启停计划等。
WEBLMS还提供了有效和可靠的数据收集方式。比如在地区形式的WEBLMS中，当优化计算用到的某电厂（用户）的原始数据尚未准备好时，系统能自动以E-MAIL方式通知电厂用户填写表单，再将数据发送给WEBLMS。
WEBLMS还设有多级密码，不同级别的密码规定了具有不同权限的用户。数据库管理员是超级用户，他负责保证数据库中数据的完整性、安全性和一致性。
4 WEBLMS新增功能
传统优化调度的主要功能是进行负荷预测、水情预测、制订系统的机组检修计划、机组启停计划，并按用户要求生成各种形式报表。WEBLMS除保留以上功能外，新增如下功能：
(1)远程数据收集 由于优化调度所需输入数据较多，且来源广泛，需要由多个用户提供。传统做法是各用户先以书面或电话形式提交给运行人员，再由运行人员将数据输入给优化调度系统。这样，不但加大了运行工作人员的工作量，而且容易产生各种错误。在WEBLMS下，分布在各地的用户可在异地直接登录到WEBLMS中，将与自己相关的数据输入给系统。
(2)自校核 WEBLMS可对所需输入数据自动进行校核，如果发现数据有误或欠缺数据，将以E-MAIL形式通知相应用户，说明原因，并要求用户作出更正。
(3)自动运行 用户可为各应用设立一个日程表，各应用在规定时刻将自动运行。
(4)自发送 WEBLMS计算所得结果可由系统按各用户所要求的形式，在规定时刻自动发送给各用户（即所谓的“订阅”功能），既使用户能获得最新信息，又大大促进了企业无纸化办公，减少了资源浪费和环境污染。
5 结论
随着Internet/Intranet技术的发展，越来越多的企业考虑将其应用构筑在Internet/Intranet平台上。这样，有助于用户共享信息、提高效率和拓展应用。电力市场的发展，使电力市场运行方式发生巨大变化，也使得各电力企业对信息传播的及时性、准确性、安全性和可靠性要求越来越高。建立电力企业内部的Intranet网，开发Intranet环境下的应用，可以适应电力市场发展的需要。
本文讨论了Intranet环境下的电力系统调度计划管理系统——WEBLMS的体系结构、形式及功能。可以看到，WEBLMS有更好的开放性，更易于使用和维护，也更易于与其他应用协同工作。同时，由于WEB服务器、浏览器、数据库服务器都可以选用标准程序，使得开发所需工作量也大大减少。可见，开发Intranet环境下应用简单易行，且收效较好。建立Intranet环境下的应用将是大势所趋。
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